بازده گرمایی

[marzie payande 15]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

 

بازده گرمایی

 

بازده گرمایی یا بازده حرارتی در واژه نامه انگلیسی با کلمه Thermal efficiency بیان میگردد.در واقع بازده گرمایی کمیتی بدون بعد است که در علم ترمودینامیک و برای بررسی میزان عملکرد سیستم های ترمودینامیکی به کار می رود.مقدار عددی بازدهی بالاتر در یک سیستم ترمودینامیکی نشان دهنده کارایی بالاتر آن است.این کمیت با نماد ( η t h) بیان می شود و به صورت کلی به صورت مقدار خالص انرژی تولیدی به مقدار کل انرژی ورودی تعریف می شود

 

0 ≤ η t h ≤ 1

که این عدد همواره بین صفر تا یک است.

در ابتدا به تعریف موتور گرمایی میپردازیم.موتور گرمایی یا ماشین گرمایی به ماشینی گفته می‌شود که انرژی گرمایی را با استفاده از اختلاف دمای بین یک منبع گرما با دیگری چاه دمای پایین‌تر به کار مکانیکی تبدیل می‌نماید. گرما از مسیر موتور گرمایی از منبع دما بالا به چاه دما پایین منتقل می‌شود در حین این انتقال مقداری از انرژی گرمایی به کار تبدیل می‌شود

بسیاری از موتورهای گرمایی بر مبنای چرخه‌های رفت و برگشتی کار می‌کنند که در آنها یک قطعه متحرک پیستون در محفظه بسته سیلندر حرکت رفت و برگشتی دارد. اصول کلی کار ماشین‌های گرمایی بر پایهٔ تشدید حرکت مولکول‌ها در پی گرمایش است.

عامل این حرکت گاز است که یا در داخل خود سیلندر گرم می‌شود و یا خارج از محفظه سیلندر گرم شده و پس از گرم شدن به داخل سیلندر فرستاده می‌شود. انبساط این گاز داغ موجب حرکت پیستون می‌شود. انرژی این حرکت بوسیله مولکول‌های پرانرژی گاز داغ تامین می‌شود. پس از انبساط گاز که فشار آن پایین آمده گاز دوباره خنک کاری می‌شود. پس از آن فشار سیل عامل افزایش یافت و از منبع گرما می‌گیرد و به چرخه ادامه می‌دهد

عامل این حرکت گاز است که یا در داخل خود سیلندر گرم می‌شود و یا خارج از محفظه سیلندر گرم شده و پس از گرم شدن به داخل سیلندر فرستاده می‌شود. انبساط این گاز داغ موجب حرکت پیستون می‌شود. انرژی این حرکت بوسیله مولکول‌های پرانرژی گاز داغ تامین می‌شود. پس از انبساط گاز که فشار آن پایین آمده گاز دوباره خنک کاری می‌شود. پس از آن فشار سیل عامل افزایش یافت و از منبع گرما می‌گیرد و به چرخه ادامه می‌دهد.

ماشین‌های گرمایی شامل سه دسته‌اند: ماشین‌های برون‌سوز، ماشین‌های درون‌سوز و جتها

.

ماشين گرمايي بين دو منبع با دماي TC و TH کار می کند. TH دمای چشمه گرم و TC دمای چشمه سرد می باشد. ماشین گرمایی را با یک دايره در ميان هر چشمه نشان مي‌دهيم.

قرار داد علامت در ماشينهاي گرمايي: گرما و كاري كه در دايره وارد مي‌شود، مثبت و چيزي كه از آن خارج مي‌شود منفي است.

QH : گرمايي است كه از چشمه گرم با دماي TH به ماشين گرمايي داده مي‌شود.

QC : گرمايي است كه ماشين گرمايي به منبع سرد با دماي TC می دهد.

W كاري است كه ماشين گرمايي در هر چرخه به محيط مي‌دهد. /span>

بدن انسان نيز مانند يك ماشين گرمايي عمل مي‌كند كه مقداري گرما از سوزاندن غذاها به دست

مي‌آورد، ولي نمي‌تواند همه آن را به كار تبديل كند و در حدود 75 درصد آن را به محيط مي‌دهد.

نیکولا سعدی کارنو، دانشمند فرانسوی، در سال ۱۸۲۵ میلادی فرمولی را ارائه داد که بر پایهٔ آن بیشترین بازده حاصله را می‌توان محاسبه کرد